Показники якості води

Домішки в природних і стічних водах можуть бути в зваженому, колоїдному або розчиненому станах, причому кількість окремих домішок у воді визначають її властивості. Домішки в зваженому стані становлять собою нерозчинні у воді суспензії й емульсії.

Домішки в колоїдному стані становлять собою гідрофобні і гідрофільні органічні і мінеральні колоїдні частинки. Колоїдні частинки можуть бути природного й антропогенного походження, як, наприклад, нерозчинні форми гумусових речовин, віруси та ін., що за своїми розмірами близькі до колоїдних домішок.

Концентрація окремих домішок у воді визначає її склад і властивості, тобто якість води. Розрізняють фізичні, хімічні, біологічні і бактеріологічні показники якості води.

Фізичні показники характеризуються як загальносанітарні і можуть бути наступними.

Зважені речовини утримуються в природних і стічних водах. Вони можуть бути мінерального й органічного походження. Ці речовини характеризують наявність у воді частинок піску, глини, мулу, планктону та ін. Залежно від розмірів окремих частинок і їхньої щільності зважені речовини можуть випадати у вигляді осаду, спливати на поверхню води або залишатися в зваженому стані.

Колірпість води зумовлена присутністю у воді гумусових і дубильних речовин, жирів, органічних кислот та інших органічних сполук. Визначення колірності визначається колориметричним методом і виражається в градусах.

Запах і смак води зумовлені розчиненими солями, газами, органічними сполуками, що утворюються в процесі життєдіяльності водних організмів. Відповідно до походження запахів їх поділяють на природні і штучні. Визначення запаху і смаку визначається органолептично.

Хімічні показники умовно поділяють на п'ять груп: головні іони, розчинені гази, біогенні речовини, мікроелементи, органічні речовини. Для визначення цих показників використовуються хімічні методи аналізу.

Головні іони. Найбільш розповсюджені в природних водах аніони: НС0₃ˉ, S0₄²⁺, СІˉ ,С0₃^2-, НSі0₃ і катіони Na+, Са²⁺ , Мg²⁺, К+, Fе²⁺. Вміст головних іонів у прісних водах становить 90-95% від загального солевмісту. У виробничих стічних водах їх вияв може бути дуже різноманітним: це іони вісмуту, кобальту, нікелю, миш'яку та інших важких металів.

Розчинені гази. Серед них певне значення мають кисень, діоксид вуглецю, сірководень та ін. Вміст кисню у воді поверхневих водойм визначається надходженням його з повітря та внаслідок фотосинтезу. У зимовий період концентрація кисню у водоймах різко зменшується через відсутність рсаерації й у зв'язку із надходженням тільки підземних вод, що майже не містять кисню. Розчинність кисню у воді залежить від температури води.

Діоксид вуглецю знаходиться у воді як у розчиненому вигляді, так і у формі вугільної кислоти. Основним джерелом діоксиду вуглецю в поверхневих водах є біохімічні процеси розпаду органічних речовин, а також він потрапляє у водойми з підземними водами. Концентрація діоксиду вуглецю у воді залежить від вмісту солей, рН, температури та ін.

Сірководень у природних водах зустрічається органічного (продукт розпаду органічних сполук) і неорганічного (розчинення мінеральних солей) походження. Наявність сірководню у воді додає їй неприємного запаху, сприяє корозії металу.

Біогенні речовини. До цієї групи належать сполуки, необхідні для життєдіяльності водневих організмів. Це, насамперед, мінеральні й органічні сполуки азоту, а також фосфору.

Органічні форми азоту представлені білками і продуктами їхнього розпаду, і надходять вони у водні об'єкти з очищеними стічними водами.

Неорганічні з'єднання азоту 1ЧН⁴⁴, N0.,", N0," можуть утворюватися при розкладанні органічних сполук або ж надходять у водойми з атмосферними опадами, під час вимивання добрив із ґрунту. Проміжною формою окислювання амонійного азоту в нітрати Ж)₃ - є нітрити >Ю₂. Важливим біогенним елементом є фосфор. У природних водах сполуки фосфору присутні в невеликих концентраціях й істотно впливають на водну рослинність.

Мікроелементи. Це такі елементи, вміст яких у воді становить менше 1 мг/л. Мікроелементи в природних водах можуть знаходитися у вигляді іонів, молекул, колоїдних частинок, суспензій, входити до складу мінеральних і органічних комплексів. У питній воді важливе гігієнічне значення мають сполуки йоду і фтору.

Органічні речовини. У природних водах вони бувають у вигляді гумусових сполук, що утворюють під час розкладання рослинних залишків.

Для характеристики ступеня забруднення води органічними сполуками застосовують такі непрямі методи, як окислюваність води і біохімічне споживання кисню.

Окислюваність води - кількість кисню, необхідна для окислювання домішок у певному об'ємі мг O₂/л. Залежно від застосовуваного окислювача розрізняють перманганатну і біхромантну окислюваність.

Ступінь забруднення води органічними сполуками виражається кількістю кисню, необхідного для їхнього окислювання мікроорга­нізмами в аеробних умовах, і зветься біохімічною потребою в кисні (БПК). Повним БПК вважається кількість кисню, необхідного для окислювання органічних речовин до початку процесів нітрифікації. У лабораторних дослідженнях поряд з повним БПК визначається біохімічна потреба в кисні протягом 5 діб - БПК_у Для побутових стічних вод (без істотної домішки виробничих) іноді вважається, що за повну біохімічну потребу в кисні можна прийняти БПК^. Кількість кисню, що витрачається для окислювання амонійного азоту до нітритів і нітратів, при визначенні БПК не враховується.

Активна реакція води є показником лужності або кислотності, кількісно вона характеризується концентрацією водневих іонів. Для нейтральної води рН = 7, для кислої - менше 7 і для лужної - більше 7. Активна реакція природних вод звичайно варіюється в межах 6,5 - 8,5 рН, стічних вод коливається у великих межах, залежно від походження. Активна реакція води визначається за допомогою рН-метра.

Біологічні показники якості води головним чином належать до природних вод. Основні з них гідробіонти і гідрофлора. Гідробіонти поділяються на планктон - мешканців, що перебувають у товщі води від дна до поверхні. Гідрофлора водних об'єктів визначається макро- і мікрофітами. До першого належить вища водна рослинність, а до других - водорості.

При відмиранні і розкладанні макрофітів вода збагачується органічними речовинами, погіршуючи органолептичні показники якості води. Мікрофіти не тільки поглинають вуглекислоту, але й продукують кисень.

Бактеріологічні показники якості води характеризують нешкідливість води щодо присутності хвороботворних мікро­організмів.

Важливим бактеріологічним показником є вміст бактерій групи кишкової палички в 1 л води, що визначає величину колі-індексу. Найменший об'єм води (у мл), що припадає на одну кишкову паличку, називається колі-титром.

Визначення санітарно-бактеріологічних показників здійснюється мікробіологічними методами.